北师大版九年级年级全一册12.4欧姆定律的应用同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 12.4 欧姆定律的应用 同步练习
一、单选题
1．如图所示电路（电源电压保持不变），闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右端移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数变大，电流表示数变大
B．电压表示数不变，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变小
2．如图所示的电路中，电源电压6 V保持不变，定值电阻的阻值为10 Ω，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．电压表的示数减小
B．电压表示数与电流表示数的比值不变
C．当滑片移到中点时，电压表示数为2 V
D．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2 A
3．如图所示电路，电源电压恒定，只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，下列判断正确的是（　　）
A．小灯泡的亮度将会变亮
B．电压表V1与电压表V2的示数差变小
C．电压表V1与电流表A的示数比值变大
D．再闭合S2，调节变阻器的滑片，灯泡亮度不变
4．在图所示的电路中，电源电压保持不变，若将电流表A1接入电路中，闭合开关S，移动滑片P，下列操作中能使电流表A1和A的示数的比值变大是（　　）
①电流表A1接在a点，滑片P向右移动
②电流表A1接在a点，滑片P向左移动
③电流表A1接在b点，滑片P向右移动
④电流表A1接在b点，滑片P向左移动
A．①和③ B．②和④ C．②和③ D．①和④
5．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片移动时，关于灯泡亮度变化和电压表示数变化情况说法正确的是（　　）
A．当开关S、S1闭合，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮、电压表示数不变
B．当开关S、S1闭合，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮、电压表示数变大
C．当只闭合开关S，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮、电压表示数变大
D．当只闭合开关S，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡亮度、电压表示数均不变
6．在图所示的电路中，电源电压保持不变。当S断开时，电流表示数为I1；当S闭合时，电流表示数为I2。如果I1︰I2=2︰3，则R1、R2的电阻之比为
A．2︰3 B．3︰2.
C．1︰2 D．2︰1
7．如图所示是小明设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，水位最低时，滑杆P位于R的a端处。下列判断错误的是（ ）
A．水位升高时，小灯泡亮度不变
B．水位升高时，电流表示数变大
C．水位升高时，电压表示数变大
D．水位最低时，电压表示数为零
8．二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小。将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中，则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，电压表示数U与电流表示数I发生变化，其中正确的是（　　）
A．电压表示数U变大，电流表示数I变小
B．电压表示数U变小，电流表示数I变小
C．电压表示数U与电流表示数I之比变大
D．电压表示数U与电流表示数I之比不变
9．如图甲是酒精浓度测试仪，图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻，R为气敏电阻，人体呼出的酒精气体浓度越大，R的阻值越小。下面对此电路分析正确的是（　　）
A．呼出的酒精气体浓度越大，电路中的总电阻越大
B．呼出的酒精气体浓度越大，电路中的电流越大
C．呼出的酒精气体浓度越大，电压表的示数越小
D．呼出的酒精气体浓度变大，通过R0的电流不变
10．将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中，电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I—U图象。闭合开关S，电流表示数为0.3A，则电源电压和电阻R的大小分别是（ ）
A．8V 6.67Ω B．12V 20Ω
C．8V 20Ω D．12V 10Ω
二、填空题
11．如图所示为小王同学设计的遮光感应烟雾探测器部分工作原理图，在一个外部光线无法进入的烟室中，装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R0（光照越强，R阻值越小，反之则越大）的电路，R为定值电阻，电源电压恒定。烟雾进入烟室后，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，烟雾越来越浓时，电路中电流表示数逐渐______（填“增大” 或“减小”），当电压表示数达到某一固定值时，探测器便会发出警报。如果要使烟雾浓度较小时探测器就能发出警报，在不改变电压表设定值的情况下，可将定值电用R的阻值______ （填“调小一点”“调大一点”或“不作改变”）。
12．已知电阻R1∶R2 =3∶2，串联在电路中时，通过它们的电流之比为_______，R1与R2两端电压之比为_______。
13．如图电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值，闭合开关S，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.3A，而电压表V1的最大示数与最小示数之比为，则电阻______Ω，电源电压为______V，电路中的最大电流为______A。
14．如图所示，甲、乙为两只相同电表，当闭合，时，甲，乙两表示数之比为4︰3，则两表均为_______表，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时甲乙两表示数比为________。
15．如图，是汽车油量表的工作原理图，油量表由______改制而成（选填“电压表”或“电流表”）。当油量上升，R接入电路的电阻______（选填“增加”或“减少”），油量表的示数______（选填“增加”或“减少”）。
三、综合题
16．红外测温仪
红外线测温仪（如图所示）与传统的水银温度计相比，具有使用方便、非接触、可很快测出体温的优点。
在自然界中，一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。红外辐射又被称为红外线，是电磁波的一种，电磁波波速c、波长λ和频率f之间的关系是。物体的红外辐射能量的大小按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度。
图是一款医用红外测温仪原理图。
图中(1)为红外温度传感器它将检测到的人体辐射的红外辐射能量转换成电信号，转换后的电信号被发送到主控制CPU中进行处理。
红外传感器里有滤光片，主要截断可见光和近红外的辐射，减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰。
图中(2)为超声波传感器，用来测量红外温度传感器到人体间的距离。
图中(3)为环境温度传感器，用来测量周围背景的环境温度，其测量结果用于超声波传播速度的精准计算，同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿。图中(4)为主控芯片，可以很快处理大量的数据。
图中(5)为PC机，它将记录好的实验数据经过分类整理后输入到MATLAB计算科学软件中，进行BP神经网络训练，然后通过训练好的网络对采集到的红外数据进行处理，得到与真值更为接近的补偿值。最终的补偿结果将显示在LCD屏幕上。当显示温度过高或者过低时，系统发出警报，蜂鸣器报警。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)有人担心红外测温仪的红外线对人体有伤害。与遥控器发出红外线机理______（选填“相同”或“不同”），红外测温仪利用的是人体自身发出的红外线，而不是体温枪自身发出的，因此它是对人体没有伤害的；
(2)体的正常温度在36~37℃之间，放射的红外波长约9~13μm。在此区间人体放射的红外线的频率范围约为_______________Hz；
(3)图是红外温度传感器中的部分原理示意图，其中电源两端电压保持不变，R是热敏电阻，其阻值随可测温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻；被测温度较高时，显示仪的示数也会变大。关于该部分测温原理，下列分析正确的是( )
A．显示仪是由电流表改装成的
B．显示仪是由电压表改装成的
C．被测温度越高，电阻R0两端的电压越小
D．被测温度越高，通过热敏电阻的电流越小
(4)测量中误差不可避免，根据文中所述，该款红外测温仪为了减小因环境干扰产生误差的措施有：_________________（写出一条即可）。
17．小王同学设计了如图甲所示的简单水温表电路。图中电源两端的电压为12 V保持不变，R0是阻值为5Ω的定值电阻，R为铭牌上标有“10Ω 1 A”的滑动变阻器，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示。电流表采用“0~0.6A”的量程。
（1）小王在连接好电路且闭合开关后，用一个热水袋给Rt加热，他观察到的现象应该是电流表示数 _____ （选填“变小”或“变大”）。
（2）如果滑动变阻器接入电路中的电阻为零，那么该电路最大能测量的温度是多少 _____
（3）为了能测量0~100°C的水温，且当水温达到100°C时，要求电流表的示数达到最大值，则滑动变阻器接入电路中的电阻应调为多少 _____
18．图中所示是小丽为测量未知电阻Rx的阻值所设计的实验电路图。请你帮小丽将实验步骤补充完整：
①将开关S1和S2断开，按电路图连接电路，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。
②_________，调节滑动变阻器滑片P，记录电流表的示数I；
③_________。
④记录此时电阻箱示数R0，待测电阻的阻值Rx = R0。
19．小明设计了一种“自动限重器”，如题图（甲）所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的阻值R＝10Ω。请你解答下列问题：
（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将_______；
（2）货物装载机应连接_______（选填“A和B”或“A和C”）两个接线柱；
（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将_______，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为_______Ω；
（4）若要提高货架能承受的最大压力，滑动变阻器R接入电路的阻值应_______。（选填“增大”或“减小”）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
滑动变阻器与R1组成串联电路，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路电流。滑动变阻器滑片向右端移动时，连入电路的电阻值变小，R1阻值不变，电路总电阻变小，电源电压保持不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，所以电流表示数变大；再根据串联分压的原理，滑动变阻器电阻变小，所分电压变小，R1所分电压变大，电压表示数变大，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．B
【详解】
A．当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小、电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大、定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；
B．因电压表测定值电阻两端的电压、电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流，由于定值电阻的阻值不变，所以根据欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值不变，故B正确；
C．当滑片移到中点时，变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流
I′== =0.3A
电压表的示数
U=I′R=0.3A×10Ω=3V
故C错误；
D．当滑片移到a端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，此时电流表示数
I==＝0.6A
故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．只闭合开关S1，由题中图可知，L与R串联，V1测R两端电压，V2测R一部分电压，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，电路中的总电阻不变，电源电压恒定，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，因为灯泡L的电阻不变，根据P=UI的变形公式P=I2R可知，小灯泡的亮度不变，故A错误；
B C．只闭合开关S1，由题中图可知，L与R串联，V1测R两端电压，V2测R一部分电压，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，V1示数不变，V2示数变大，所以电压表V1与电压表V2的示数差变小，电压表V1与电流表A的示数比值变小，故B正确，C错误；
D．再闭合S2，R左侧短路一部分，连入电路中的总电阻变小，电流变大，根据P=UI的变形公式P=I2R可知，小灯泡的亮度变亮，故D错误。
4．D
【详解】
由电路图可知，电路中定值电阻和滑动变阻器并联在电路中，电压均等于电源电压，两个电阻的电压保持不变，电流表A测量干路中的电流，若①电流表A1接在a点，电流表A1测定值电阻的电流，滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则电路中总电阻变大，由欧姆定律可知，电流表A的示数变小，由于定值电阻阻值不变，所以电流表A1的示数不变，电流表A1和A的示数的比值变大；若②电流表A1接在a点，电流表A1测定值电阻的电流，滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，则电路中总电阻变小，由欧姆定律可知，电流表A的示数变大，由于定值电阻阻值不变，所以电流表A1的示数不变，电流表A1和A的示数的比值变小；若③电流表A1接在b点，电流表A1测滑动变阻器的电流，滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则电路中总电阻变大，由欧姆定律可知，电流表A的示数变小，电流表A1的示数变小，且两个电流表示数减小量相同，设减小量为I0，由数学知识可得
即电流表A1和A的示数的比值变小；若④电流表A1接在b点，电流表A1测滑动变阻器的电流，滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，则电路中总电阻变小，由欧姆定律可知，电流表A的示数变大，电流表A1的示数变大，且两个电流表示数增大量相同，设减小量为I2，由数学知识可得
即电流表A1和A的示数的比值变大；综上可知，操作中能使电流表A1和A的示数的比值变大是①和④。
故选D。
5．A
【详解】
AB．当开关S、S1闭合，根据电流的流法可知，变阻器滑片的右边电阻，和灯泡串联接入电路中，滑片的左边电阻不接入电路，滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，电路的电流变大，流过灯泡的电流变大，灯泡变亮，电压表的示数等于电源电压大小，电压表示数不变，故A正确，B错误；
CD．当只闭合开关S，根据电流的流法可知，变阻器的全部电阻接入电路，并且和灯泡串联接入电路中，滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器还是全部电阻接入电路，电路的总电阻不变，电路的电流大小不变，灯泡亮度不变，而电压表测量的是滑片右边电阻电压和小灯泡电压之和，小灯泡电压不变，但是滑片右边电阻在变小，它的电压也在变小，电压表的示数在变小，故C、D错误。
故选A。
6．D
【详解】
当S断开时，两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，当S闭合时，R2被短路，只有R1的简单电路，电流表测量通过R1的电流，
，
，
故选D。
7．B
【详解】
由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器下端部分两端的电压。
ABC．水位升高时，滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻不变，总电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，电流表示数不变，灯泡亮度不变。与电压表并联部分的电阻变大，根据U=IR可知，电压表示数变大。故AC正确，不符合题意，B错误，符合题意。
D．水位最低时，与电压表并联部分的电阻为0，电压表示数为0。故D正确，不符合题意。
故选B。
8．D
【详解】
AB．如图所示，电压表测量的是R两端电压，二氧化锡传感器电阻随一氧化碳浓度的增大而减小，当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，二氧化锡传感器电阻减小，总电阻减小，根据欧姆定律，电路中电流变大，即电流表示数变大，R两端的电压变大，即电压表示数变大，故AB错误；
CD．根据欧姆定律，电压表示数U与电流表示数I之比等于R的阻值，R为定值电阻，所以比值不变，故C错误，D正确。
故选D。
9．B
【详解】
ABD．由图可知，R0和气敏电阻R串联在电路中，串联电路的总电阻等于各电阻之和；人体呼出的酒精气体浓度越大，R的阻值越小，故电路的总电阻越小，由可知，电路中的电流越大。故AD错误，B正确；
C．由图可知，电压表测量R0两端的电压，由串联电路的分压原理可知，呼出的酒精气体浓度越大，R的阻值越小，R的两端的电压越小，故R0两端的电压越大，即电压表的示数越大。故C错误。
故选B。
10．C
【详解】
观察图乙图象，根据定值电阻的图象是一条过原点的直线，可判断乙图中的直线是定值电阻R的图象，由图象数据，当定值电阻R两端的电压为4V时，对应的电流是0.2A，根据，则定值电阻R的阻值
图甲电路图，闭合开关S，电阻R和灯泡L串联，电流表测电路电流，电流表示数为0.3A，根据串联电路电流规律，则电阻R和灯泡L的电流
由图象乙可知，当电路电流是0.3A时，此时灯泡L分压
此时电阻R分压
根据串联电路电压规律可得
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11． 减小 调小一点
【详解】
[1]烟雾越浓，光敏电阻受到的光照越弱，其阻值变大，导致整个串联电路的总电阻变大。在电压不变的情况下，电路中的电流减小。
[2]烟雾越浓，电路中的电流越小，定值电阻两端电压越小，电压减小到一定程度时就会报警。若想在烟雾浓度较小时，报警器就要报警，即让光敏电阻阻值较小时（烟雾浓度小），定值电阻分担的电压就会很小，小到预设的数值。。
在串联电路中，各部分两端电压是按电阻成正比分配的，若想使定值电阻两端电压分提得很小，可以减小定值电阻的阻值，将其调小一点。
12． 1∶1 3∶2
【详解】
[1][2]因为串联电路中电流处处都相等，所以通过他们电流之比为1∶1。根据欧姆定律，R1与R2两端电压之比为
13． 30 15 0.5
【详解】
[1][2]两电阻串联，电压表V1测的电压，电压表V2测的电压，当变阻器最大阻值时，由电阻的串联，电路的电阻最大，由欧姆定律，电路的最小电流为
即
①
由欧姆定律知，此时电压表V1的示数最小
当P移动到最左端时，为的简单电路，此时电压表V1的最大示数为电源电压U；
因电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，故有
②
由①②得
，
[3]当P移动到最左端时，为的简单电路，电路的电阻最小，电路最大电流为
14． 电压 1︰4
【详解】
[1]甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4︰3，若两表均为电流表，则甲表会将电源短路，故两表均为电压表。
[2]当两表均为电压表时，闭合S1、S2，R1、R2串联，电压表甲测电路总电压，电压表乙测R2两端电压，甲、乙两表示数之比为4︰3，根据串联分压规律可得
解得两电阻之比为
同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，断开开关S2，两电阻并联，电流表甲测量通过R2的电流，电流表乙测量总电流，则根据并联分流规律可知，甲乙两表示数比为
15． 电流表 减少 增加
【详解】
[1]由图可知，R和R0串联，油量表也是串联在电路中，因此油量表是由电流表改制而成。
[2][3]当油量上升，浮标带动变阻器的指针向下移动，R接入电路的电阻减少，由 可知，电路中的电流变大，油量表的示数增加。
16． 不同 2.3×1013~3.3×1013 B 环境温度传感器用来测量周围背景的环境温度，其测量结果用于超声波传播速度的精准计算，同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿，红外传感器有滤光片，主要截断可见光和近红外的辐射，减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰
【详解】
(1)[1]测温仪是通过接收身体表面辐射出来的红外线来测温的，遥控器是通过发出不同的红外线来遥控的，所以红外测温仪与遥控器发出红外线机理不同。
(2)[2]由可知，当红外波长约9μm时，人体放射的红外线的频率为
当红外波长约13μm时，人体放射的红外线的频率为
则人体放射的红外线的频率范围约为2.3×1013~3.3×1013Hz。
(3)[3]由图可知，显示仪并联在R0两端，所以显示仪是由电压表改装成的，因为R是热敏电阻，其阻值随可测温度的升高而减小，所以被测温度越高，R的阻值越小，电路中的总电阻越小，由欧姆定律可知，电路中电流越大，即通过热敏电阻的电流越大，由欧姆定律可知，电流越大，电阻R0两端的电压越大。
故选B。
(4)[4]根据文中所述，该款红外测温仪为了减小因环境干扰产生误差的措施有：环境温度传感器用来测量周围背景的环境温度，其测量结果用于超声波传播速度的精准计算，同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿，红外传感器有滤光片，主要截断可见光和近红外的辐射，减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰。
17． 变大 60°C 5Ω
【详解】
(1) Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示可知其阻值随温度升高而减小，根据欧姆定律，阻值减小，电流增大，所以电流表示数变大；
(2)如果滑动变阻器接入电路中的电阻为零，当电流表示数最大为I=0.3A时，电路测量的温度最高，由可得，此时电路中的总电阻：
，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以热敏电阻的阻值为：
Rt=R总-R0=20Ω-5Ω=15Ω，
由图像可知，此时对应的温度为60°C，即滑动变阻器接入电路中的电阻为零，那么该电路最大能测量的温度是60°C；
(3)由图像可知，当水温达到100°C时，热敏电阻Rt1=10Ω，因电源电压不变，电流表的最大示数不变，所以测量温度最高时电路的总电阻R总=20Ω,不变，则滑动变阻器接入电路的电阻应调为：
R滑=R总-Rt1-R0=20Ω-10Ω-5Ω=5Ω；
18． 见解析 见解析
【详解】
②[1]闭合S1、断开S2；
③[2]保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开S1、闭合S2，调整电阻箱旋钮，使电流表的示数仍为I。
19． 减少 A和B 增强 110 增大
【详解】
（1）[1]由图（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将减小。
（2）[2]当电磁继电器中的电流较小时，装载机正常装载货物，和上面的电源构成通路，当电流大到一定值时，电磁铁将衔铁吸引下来，和触点C接触，此时货物装载机停止向货架上装货，因此，货物装载机应接在“A、B”两个接线柱上。
（3）[3]电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关，电流越大，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，因此，随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性增强。
[4]由图（乙）中的图象可知，货架承受的最大压力为800N时，压敏电阻R1=80Ω，当电磁继电器线圈中的电流大小I=30mA=0.03A时，衔铁被吸下，货物装载机停止向货架放货，此时电流达到最大值，滑动变阻器的电阻值达到最小值，已知控制电路中电源电压U=6V，故电路中的总电阻为
所以滑动变阻器的最大电阻至少应为
R2=R总-R1-R =200Ω-80Ω-10Ω=110Ω
（4）[5]若要提高货架能承受的最大压力，则当压力增大，压敏电阻减小时，要保持电路中的总电阻仍为200Ω，应增大滑动变阻器接入电路的电阻。
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